导读:本文包含了自修复控制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:直升机,故障,控制系统,无人机,执行器,控制器,观测器。
自修复控制论文文献综述
王彪[1]（2015）在《深海FROV自修复控制系统研究》一文中研究指出潜水器由于其工作时间长、作业范围大的特性而日益成为人类进行海洋探索和海洋资源开发的重要工具,在科研、商业及军事等领域得到了广泛应用。然而,由于海洋复杂工作环境的影响,自从人类应用各类潜水器进行海洋探测开发以来,已经出现过多次潜水器丢失事故,如日本JAMSTEC(Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology)万米ROV(Remotely Operated Vehicle)、英国南安普敦大学Autosub2 AUV(Autonomous Underwater Vehicle)以及最近失事的美国伍兹霍尔海洋研究所Nereus万米ROV。作为在这一领域的新兴国家,我国也已经历不止一次的潜水器丢失或损坏事故。这些事故除了造成巨大的经济损失外,对海洋科学技术的发展也有重大打击,潜水器的生存性问题显得尤为突出。深海FROV(Fiber Remotely Operated Vehicle)是上海交通大学水下工程研究所研制的新型全海深无人遥控潜水器,其研发过程中突破了大深度无人潜水器多项关键技术,将使我国具备研制全海深观测取样型ROV的能力。深海FROV采用双体结构,以电池为动力,可工作于ROV或AUV模式,通过光纤与水面进行实时通信。极限工作深度及双工作模式都给深海FROV的生存性提出了更高的要求。综合以上对潜水器生存性技术研究的内外部需求,本文以深海FROV为对象,围绕以提高生存性为目的的深海FROV系统设计和实现展开,主要完成了以下几方面的工作:(1)研究了潜水器的生存性,引入了生存性的定量评估方法和详细评估模型。通过分析生存性评估模型中各概率评价指标的关系,阐述了深海FROV自修复控制系统的概念和主要研究内容。为便于自修复控制系统的研究,建立了深海FROV系统的模型,并应用前述生存性评价方法得到了相应的评价指标。(2)基于当前的深海FROV系统,进行了自修复控制系统的研究,研究重点放在其两个基本环节,即故障检诊系统和自修复策略研究上。·在故障检诊方面,研究了基于层次模型定量推理机制的通用诊断理论,相比传统方法具有更高的检诊效率,同时可进行不同检诊方法的综合设计,检诊范围覆盖整个控制系统。·在自修复策略方面,基于故障检诊系统的信息,为各子系统设计了配套的自修复策略。(3)根据深海FROV的生存性评估结果,结合自修复控制系统的研究,对深海FROV系统进行优化升级,完成系统余度增加和某些硬件余度的省略,并通过生存性评估证明优化升级的效果。(4)最后,通过实验验证了本文所提出的理论和设计的有效性。通过本文的工作,初步实现了深海FROV自修复控制系统的设计和应用,并建立了相应的评估方法,为自修复控制系统在潜水器领域的应用奠定了基础,为进一步的研究工作积累了经验,为潜水器系统的智能化提供了参考。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-06-01）
王正[2]（2015）在《基于自适应控制的飞机多故障自修复控制方法研究》一文中研究指出由于飞行器的复杂性,其控制系统具有非线性、强耦合、不确定性大等特点。在飞行中,飞行器易发生故障,此时,由于稳定性下降,飞行器有同时发生多种故障的可能性。因此,研究飞行器多故障下的自修复控制系统具有重要意义。固定翼飞机和旋翼直升机具有不同的故障表现形式,控制策略设计也有一定区别。考虑不同飞行器及不同控制体系的区别,本文针对高超声速飞行器高度跟踪系统、叁自由度直升机姿态系统及四旋翼直升机位置姿态系统,分别研究了以下叁个方面:(1)针对飞行器受到的外部干扰,设计了基础控制律;(2)针对建模不确定性及元部件故障,设计了鲁棒自修复控制器;(3)针对部分或完全失效等执行器多故障,基于自适应控制,设计了自修复方案。针对高超声速飞行器高度系统的外部干扰、建模不确定性及执行器完全失效问题,提出了支持向量机鲁棒自适应的容错控制方法。首先,针对非线性模型,设计了针对执行器突变故障的可靠控制方案,保证在突变故障的时间、类型和故障模式未知的情况下可达到容错的目的。其次,利用支持向量机泛化能力强的优点,学习了模型的状态误差,并采用基于伪输入思想的自适应参数调节法,补偿了由于建模不确定性、其他缓变故障造成的系统误差。针对叁自由度直升机姿态系统的外部干扰、建模不确定性及执行器部分失效问题,本文通过机理分析法,考虑姿态角之间的复杂耦合情况,对原有线性模型重新进行了非线性建模;然后,拓展模型参考自适应方法,设计了补偿算法及自适应律,使系统在执行器失效故障、系统故障、干扰均未知的情况下,逐一补偿上述问题引起的跟踪误差,改善控制器的抗干扰特性和自修复能力,在模型参数未知的情况下,保证了系统的跟踪性能。针对四旋翼直升机姿态和位置系统的外部干扰、建模不确定性及执行器部分失效问题,由于非线性程度较高,上述自适应系统不再适用。故本文设计了基于滑模自适应控制的自修复方案。首先,基于时间尺度分析和联级控制系统理论,将非线性控制系统分解四回路联级控制系统;然后,针对存在的不确定性,对每个回路设计故障观测器;接着,针对系统参数未知的问题,提出自适应参数估计算法,估计系统参数及控制器参数,保证系统在参数未知下的鲁棒性;最后,为了保证嵌套的可行性,分析各回路收敛关系,得到各回路参数之间的不等式关系。最后,针对无故障、强干扰、多种故障等问题,对以上叁个方案分别进行了仿真验证,结果表明了方法的有效性和实用性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-03-01）
杨荟憭,姜斌,张柯[3]（2014）在《四旋翼直升机姿态系统的直接自修复控制》一文中研究指出当四旋翼直升机执行器突发故障或突受干扰时,利用直接自修复控制技术,设计一种基于直接自适应滑模控制的四旋翼直升机姿控系统,使其在故障或干扰信息未知的情况下,仍能保持稳定并且跟踪上理想输出信号.系统的稳定性和跟踪性能是由Lyapunov稳定性定理来确保的,这体现在参数更新律的设计过程中.最后在3DOFhover实验平台上验证了该方法的有效性,同时将该方法与LQR方法作比较,进一步证明了所提算法的优越性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2014年08期）
黄思亮,呼卫军,周军[4]（2014）在《一种可重复使用运载器的伪逆法自修复控制》一文中研究指出研究可重复使用运载器自修复控制问题,由于气动舵面故障将严重影响飞行器飞行安全,针对实时自修复控制系统的控制器和控制分配算法进行了研究。根据对象强时变非线性和飞行环境变化剧烈特点,利用动态逆和变结构控制理论,设计了双回路动态逆变结构控制器。针对舵面故障的特点,设计了改进的基于力矩指令的实时伪逆法控制分配算法;给出了结合上述控制器和控制分配算法的自修复控制系统。数字仿真表明,上述系统在可重复使用运载器舵面出现漂浮、卡死故障时,具有良好的实时自修复控制能力,并满足跟踪精度、时效性和适应性要求。(本文来源于《计算机仿真》期刊2014年08期）
蔡玲[5]（2014）在《基于LPV模型的直升机自修复控制方法研究》一文中研究指出直升机飞行控制系统是直升机的重要组成部分，对于直升机的飞行性能和安全性能起着非常重要的作用。直升机在飞行中会受到故障、扰动等不确定因素的影响，这些因素将直接影响直升机的安全性能及飞行品质。因此，研究直升机飞行控制系统的自修复控制具有重要意义。本文针对直升机的执行器故障，利用线性参数变化（LPV）技术，对直升机LPV飞行控制系统进行自修复控制方法的研究。首先，介绍了自修复控制技术的发展现状，阐述并提出了基于LPV模型的直升机自修复控制问题。随后概述了LPV系统的理论知识，同时简单介绍了线性矩阵不等式(LMI)的基础知识。其次，针对一类直升机LPV飞行控制系统的故障情况，提出了一种基于积分滑模控制的自修复控制方法。直升机的LPV模型能够准确地模拟直升机的整个或部分的飞行包络线的飞行特性，使其更接近于实际的飞行情况。仿真结果表明本文提出的自修复控制方法可以取得很好的自修复控制效果。再次，在直升机LPV飞行控制系统发生执行器损伤故障的情况下，提出了一种基于故障观测器和自适应控制的自修复控制方法。采用LPV凸多面体结构的方法设计了自适应的故障观测器，然后在观测器的基础上，对直升机进行自适应控制。该方法减轻了自适应控制器的负担，同时提高了自修复控制的有效性。然后，考虑到直升机系统中时延的存在，提出了一种基于自适应全局滑模控制的自修复控制方法。控制器消除了传统滑模控制的到达运动阶段，并实现了对故障值的在线辨识，克服了执行器故障和输入时间延迟对系统的影响。最后，本文针对上述所提的叁种方法做了仿真验证，仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。本文的研究结果为提高直升机飞行控制系统的安全性及可靠性提供了有益的思路。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2014-03-01）
姜久龙,王文星,李学仁,杜军[6]（2014）在《飞机纵向运动自修复控制律设计》一文中研究指出为使飞机在舵面故障时仍能稳定操纵,设计了一种纵向运动自适应控制律。采用链式力矩分配策略将因平尾损伤而损失的控制力矩分配到推力矢量舵面,重构舵面控制和控制器参数自适应调节。仿真结果表明:当舵面正常时,由于控制器本身的鲁棒性,控制参数调整很小即可获得非常好的控制效果;当舵面损失超过80%时,采用自适应控制律进行参数调整后误差振荡减少、超调很小,获得了良好的控制效果。(本文来源于《飞行力学》期刊2014年05期）
侯睿[7]（2013）在《基于故障观测器的无人机直接自修复控制》一文中研究指出提出一种基于故障观测器的无人机直接自修复控制。首先,根据系统本身存在的故障,设计了一个非线性故障观测器对其进行观测。其次,设计了一个快速终端滑模面和直接自修复控制器,将指数函数和符号函数引入到新型滑模面里。同时引入了自适应技术,对不确定的故障估计其上界。最后,通过对无人机进行了相应的仿真数值验证得出所提方法的有效性。(本文来源于《民用飞机设计与研究》期刊2013年S2期）
杨荟憭,姜斌,陈复扬,张柯,张新宇[8]（2013）在《四旋翼直升机姿态系统的直接自修复控制研究》一文中研究指出当四旋翼直升机发生舵面缺损故障时,通过直接自修复控制技术,在故障信息未知的情况下,对四旋翼直升机姿态系统进行重构,使直升机在故障情况下能够很好地跟踪参考模型。采用反馈补偿确保系统的严格正实性,并利用Lyapunov函数证明系统的稳定性。最后通过仿真验证了该方法的有效性,使系统在故障情况下,较快地恢复到正常性能。(本文来源于《第叁十二届中国控制会议论文集（B卷）》期刊2013-07-26）
侯睿[9]（2013）在《基于飞控系统的直接自修复控制方法研究》一文中研究指出随着经济的发展，无人机在国民生活中起着越来越重要的作用，无人机飞行控制系统的可靠性和安全性越来越受到人们的重视。如何提高飞行控制系统的自修复能力成为专家学者研究的热点。以无人机飞行控制系统为研究对象，本文提出了叁种不同的直接自修复控制方案：1、在执行机构出现故障或干扰情况下，针对无人机飞行控制系统，设计了相应的直接自修复控制系统方案，将系统的故障和干扰减小，从而实现对无人机飞行控制系统的跟踪控制。2、针对故障和参数的不确定性，提出了一种基于超稳定性理论的无人机飞控系统直接自修复控制方法。考虑输入的有界性，设计了一个基本的状态反馈控制器，使系统保持稳定。同时设计出基于超稳定性理论的自修复控制方案。该方案可以提高飞控系统的鲁棒性能和跟踪精度，同时确保闭环系统的稳定性。3、针对系统存在的外界干扰，应用非线性干扰观测器对被控对象进行观测，并将所得输出转入到相应的输入端，消除系统的外界干扰。将滑模控制引入到飞控系统中，设计滑模面和滑模控制器；利用自适应技术来估计故障的上界，设计出新型的基于非线性观测器的直接自修复控制系统。同时利用李雅普诺夫理论对所设计的系统进行稳定性证明。本文针对叁种方案均做了数字仿真验证，仿真结果证明了本文所提方案的可行性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2013-03-01）
栾文力[10]（2013）在《直升机飞行控制系统直接自修复控制方法研究》一文中研究指出随着经济的发展，直升机在国民生活中起着越来越重要的作用，直升机飞行控制系统的可靠性和安全性越来越受到人们的重视。如何提高飞行控制系统的自修复能力成为专家学者研究的热点。以直升机飞行控制系统为研究对象，本文提出了四种不同直接自修复控制方案。在故障连续加重的情况下，针对直升机LPV飞行控制系统，本文提出了一种基于模型参考自适应控制的直接自修复控制方案。该方案主要采用自适应控制和外环补偿技术对故障进行自适应调节，从而实现自修复控制。另外，该直接自修复控制方案具有一定的工程应用价值。在故障情况下，针对含有未知参数的直升机非线性飞行控制系统，本文提出了一种基于自适应滑模后推控制和非线性观测器的直接自修复控制方案。该方案改善了滑模控制模态，提高了自修复控制的准确性。针对含有不确定非线性项的直升机飞行控制系统，本文提出了一种基于自适应滑模控制的直接自修复控制，该方案实现了较为精确的跟踪控制。针对一类MIMO非线性直升机飞行控制系统，本文提出了一种基于自适应滑模控制的直接自修复控制。首先针对SISO非线性系统设计了自修复控制器，然后将该方案推广到了MIMO非线性系统中。该方案具有一定的普遍性。本文针对每种方案均做了实例仿真验证，仿真结果均表明了本文提出的方案的有效性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2013-03-01）
自修复控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
由于飞行器的复杂性,其控制系统具有非线性、强耦合、不确定性大等特点。在飞行中,飞行器易发生故障,此时,由于稳定性下降,飞行器有同时发生多种故障的可能性。因此,研究飞行器多故障下的自修复控制系统具有重要意义。固定翼飞机和旋翼直升机具有不同的故障表现形式,控制策略设计也有一定区别。考虑不同飞行器及不同控制体系的区别,本文针对高超声速飞行器高度跟踪系统、叁自由度直升机姿态系统及四旋翼直升机位置姿态系统,分别研究了以下叁个方面:(1)针对飞行器受到的外部干扰,设计了基础控制律;(2)针对建模不确定性及元部件故障,设计了鲁棒自修复控制器;(3)针对部分或完全失效等执行器多故障,基于自适应控制,设计了自修复方案。针对高超声速飞行器高度系统的外部干扰、建模不确定性及执行器完全失效问题,提出了支持向量机鲁棒自适应的容错控制方法。首先,针对非线性模型,设计了针对执行器突变故障的可靠控制方案,保证在突变故障的时间、类型和故障模式未知的情况下可达到容错的目的。其次,利用支持向量机泛化能力强的优点,学习了模型的状态误差,并采用基于伪输入思想的自适应参数调节法,补偿了由于建模不确定性、其他缓变故障造成的系统误差。针对叁自由度直升机姿态系统的外部干扰、建模不确定性及执行器部分失效问题,本文通过机理分析法,考虑姿态角之间的复杂耦合情况,对原有线性模型重新进行了非线性建模;然后,拓展模型参考自适应方法,设计了补偿算法及自适应律,使系统在执行器失效故障、系统故障、干扰均未知的情况下,逐一补偿上述问题引起的跟踪误差,改善控制器的抗干扰特性和自修复能力,在模型参数未知的情况下,保证了系统的跟踪性能。针对四旋翼直升机姿态和位置系统的外部干扰、建模不确定性及执行器部分失效问题,由于非线性程度较高,上述自适应系统不再适用。故本文设计了基于滑模自适应控制的自修复方案。首先,基于时间尺度分析和联级控制系统理论,将非线性控制系统分解四回路联级控制系统;然后,针对存在的不确定性,对每个回路设计故障观测器;接着,针对系统参数未知的问题,提出自适应参数估计算法,估计系统参数及控制器参数,保证系统在参数未知下的鲁棒性;最后,为了保证嵌套的可行性,分析各回路收敛关系,得到各回路参数之间的不等式关系。最后,针对无故障、强干扰、多种故障等问题,对以上叁个方案分别进行了仿真验证,结果表明了方法的有效性和实用性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自修复控制论文参考文献
[1].王彪.深海FROV自修复控制系统研究[D].上海交通大学.2015
[2].王正.基于自适应控制的飞机多故障自修复控制方法研究[D].南京航空航天大学.2015
[3].杨荟憭,姜斌,张柯.四旋翼直升机姿态系统的直接自修复控制[J].控制理论与应用.2014
[4].黄思亮,呼卫军,周军.一种可重复使用运载器的伪逆法自修复控制[J].计算机仿真.2014
[5].蔡玲.基于LPV模型的直升机自修复控制方法研究[D].南京航空航天大学.2014
[6].姜久龙,王文星,李学仁,杜军.飞机纵向运动自修复控制律设计[J].飞行力学.2014
[7].侯睿.基于故障观测器的无人机直接自修复控制[J].民用飞机设计与研究.2013
[8].杨荟憭,姜斌,陈复扬,张柯,张新宇.四旋翼直升机姿态系统的直接自修复控制研究[C].第叁十二届中国控制会议论文集（B卷）.2013
[9].侯睿.基于飞控系统的直接自修复控制方法研究[D].南京航空航天大学.2013
[10].栾文力.直升机飞行控制系统直接自修复控制方法研究[D].南京航空航天大学.2013